double arrow

Химические показатели воды

Водородный показатель (рН).

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Величина рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 - 8,5. В большинстве природных вод водородный показатель соответствует этому значению и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и гидрокарбонат-иона. Более низкие значения рН могут наблюдаться в кислых болотных водах за счет повышенного содержания гуминовых и фульвокислот. Летом при интенсивном фотосинтезе рН может повышаться до 9. На величину рН влияет содержание карбонатов, гидроксидов, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и др. В результате происходящих в воде химических и биологических процессов и потерь углекислоты рН воды может быстро изменяться, поэтому его следует определять сразу же после отбора пробы, желательно на водоеме.

Оценивать величину рН можно разными способами.

.Приближенное значение рН. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора оценивают величину рН:

розово-оранжевая - рН около 5,

светло-желтая - 6,

светло-зеленая - 7,

зеленовато-голубая - 8.

.рН можно определить с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

. Наиболее точно значение рН можно определить на рН-метре или по шкале набора Алямовского.

Сухой остаток.

Сухим остатком называют остаток, полученный после выпаривания отфильтрованной пробы воды и высушенный до постоянной массы при ПО- 120 "С. Сухой остаток характеризует содержание минеральных и частично органических примесей, образующих с водой истинные и коллоидные растворы.

Жесткость воды. Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена, главным образом, присутствием растворенных соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния. Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Величина общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 ммоль экв/л, в отдельных случаях по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы - до 10 ммоль экв/л.

При жесткости до 4 ммоль экв/л вода считается мягкой;

- 8 ммоль экв/л- средней жесткости;

-12 ммоль экв/л - жесткой;

более 12 ммоль экв/л - очень жесткой.

Методами химического анализа обычно определяют общую жесткость () и карбонатную (), а некарбонатная (Жн) рассчитывается как разность  - .

Окисляемость - общее количество содержащихся в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями (например, дихроматом, перманганатом и др.). Результаты определения окисляемости одной и той же воды с помощью различных окислителей обычно неоднозначны из-за неодинаковой степени окисления веществ, присутствующих в воде. Это зависит от свойств окислителя, его концентрации, температуры, рН воды и т. п. Вместо термина «окисляемость» часто используется термин «потребление кислорода». Все методы определения окисляемости условны, а получаемые результаты сравнимы только в том случае, когда точно соблюдаются все условия проведения анализа. Результаты определения окисляемости приводят в миллиграммах кислорода на 1 л воды (мг кислорода/л). Наиболее полное окисление достигается дихроматом калия, поэтому дихроматную окисляемость нередко называют «химическим потреблением кислорода» (ХПК). Это основной способ определения окисляемости. Большинство соединений окисляется при этом на 95 - 100%. Нормативы ХПК воды водоемов хозяйственно-питьевого водопользования- 15 мг кислорода/л, культурно-бытового - 30 мг кислорода /л. Дихроматный метод недоступен для школ из-за отсутствия соответствующих реактивов. Более доступным является перманганатный метод (метод Кубеля). Перманганат как окислитель может окислять как в кислой, так и в щелочной средах. При малом содержании хлоридов окисление ведут в кислой среде, при повышенном (более 300 мг/л хлорид-ионов) - в щелочной.

Биохимическое потребление кислорода (БПК) - это количество кислорода (мг), требуемое для окисления находящихся в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях при 20 "С в результате протекающих в воде биохимических процессов за определенный период времени (ВПК за 3, 5, 10, 20 суток и т. д.). В аналитической практике чаще всего определяют 5-суточное БПК5 (установлено, что БПК5 составляет 70% БПК полного). Величина полного ВПК регламентируется в зависимости от категории водоема: не более 3 мг кислорода/л для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг кислорода/л для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования. Среди различных методов установления БПК наиболее распространено определение по разности содержания растворенного кислорода до и после инкубации при стандартных условиях (20 °С, аэробные условия без дополнительного доступа воздуха и света). В величину ВПК не входит расход кислорода на нитрификацию. Для подавления этого процесса в пробу воды можно ввести вещества, ингибирующие нитрифицирующие микроорганизмы и не влияющие на микроорганизмы, осуществляющие основные биохимические процессы (например, этилентиокарбомид), из расчета 1 мл 0,05 % раствора на 1 л исследуемой воды.[ 1 ]

физический химический природный вода



Объект исследования

Озеро «Яльчик»

 

Озеро «Яльчик» расположено на территории национального природного парка «Марий Чодра», на территории Волжского района.

Климат территории парка умеренно континентальный. Он характеризуется сравнительно жарким летом и морозной зимой с устойчивым снежным покровом. Средняя температура самого теплого месяца июля составляет 18,6°C. Абсолютный минимум температуры воздуха зимой достигает -52 C. Средняя продолжительность теплого периода года с температурой выше 0°C составляет около 200 дней.

Территория парка относится к зоне неустойчивого увлажнения: отмечаются годы с достаточным, иногда избыточным увлажнением, но бывают и засушливые годы. В течение года осадки выпадают неравномерно: наибольшее их количество отмечается летом, наименьшее - зимой. За год выпадает в среднем около 500 мм осадков. Самое большое месячное количество осадков отмечается в июле - 60-70 мм. Вторжение холодных воздушных масс из полярного бассейна с северными, северо-западными и северо-восточными ветрами вызывает резкое падение температуры зимой, а весной и осенью - заморозки. Нередко на территорию парка вторгаются континентальные воздушные массы с юго-востока. Весной или летом они обусловливают засушливые условия, зимой - ясную, морозную погоду.

Рельеф из-за развития современного карста представляет собой слабоволнистую равнину с возвышенностями и впадинами. Само озеро, соответственно, является озером провального типа с максимальной глубиной 35 метров. Озеро состоит из двух озёр: «Большой Яльчик» и «Малый Яльчик». Площадь «Большого Яльчика» составляет - 1,285 , «Малый Яльчик» по площади занимает - 0,536 . Процесс карста до сих пор продолжает увеличивать озеро.

Озеро расположено внутри массивного участка леса. Преобладающей породой является сосна. На северо-восточном берегу располагаются базы отдыха, детские лагеря, пансионаты: «Чайка», «Олимпиец», Пансионат «Яльчик», «Политехник», «Рубин» и др. На северо-западном берегу располагается «дикий» пляж, оборудованный лишь контейнером для мусора.

Флора озера разнообразна. Береговая растительность представлена в виде, кубышка жёлтая, стрелолист обыкновенный, сальвиния плавающая, можно встретить кувшинку белую.[ 12 ]

 

Таблица - 3 Химический состав воды озера Яльчик за 1995 и 1998 годы [ 2 ]

Химические элементы 1995 год 1998 год
3,4 мг/л 4,0 мг/л
1,9 мг/л 14,5 мг/л
нет следовое количество
0,3 мг/л 0,3 мг/л
0,2 - 0,4 мг/л 2,2 мг/л
50 мг/л 28 мг/л
9 мг/л следовое количество
170,8 мг/л 250,1 мг/л
- 0,7 мг/л
2,3 мг/л 15,62 мг/л
0,3 мг/л 0,3 мг/л

 

По данным таблицы можно наблюдать, что за трехлетний период большая часть химических элементов увеличила свою концентрацию в воде. Некоторые элементы такие как: Mg; Cl; HCl; ионы аммония - увеличили концентрацию в достаточно большом количестве. Можно предположить, что в этот период начала возрастать антропогенная нагрузка на озеро. Или снизилось качество обслуживания озера.


 

 


 

3. Методики исследования

 

Отбор проб воды для гидрохимических исследований в озерах производится с помощью батометра Молчанова ГР-18, с поверхностного и придонного (при глубине 5 м) горизонтов в стеклянные банки, заполняя их до краев и закрыв без пузырьков. При невозможности проведения анализа в указанный срок пробы воды охлаждают до +2 - +4 °С. Пробы хранят не более 24 часов после отбора [ 2 ].

В отобранных пробах определялись рН, общее Fe, жесткость, хлориды, нитраты, нитриты, нефтепродукты, взвешенные вещества, фосфаты и Ca, концентрация ТМ (Fe, Cu, Zn, Cd, Pb, Mg).

Отбор проб донных отложений (ДО) для гидрохимических исследований и растительного материала для биоиндикационных исследований. Отбор проб донных отложений в озерах осуществлялся в придонном (при глубине 5 м) слое специальным дночерпателем и помещали в широкогорлые стеклянные или пластиковые емкости с крышками, этикетировали, и доставляли в лабораторию, где их хранили в холодильнике. Отобранные пробы хранят до анализа в охлажденном (от 0 до -3°С) или в замороженном состоянии (до -20°С). Сосуды для хранения проб должны быть из химически стойкого стекла или полиэтилена, полученного при высоком давлении, с герметично закрывающимися крышками [ 3, 4, 5 ]. Отбор проб растений осуществлялся вручную с лодки или вдоль кромки водоема.

Все аналитические методики определения основных гидрохимических параметров допущены для целей государственного экологического контроля и утверждены метеорологической службой Росстандарт [ 6 ].

При определении физико-химических показателей использовались стандартные методы и методики, для определения рН - потенциометрический метод.

Определение концентраций тяжелых металлов в воде и донных отложениях

Химические исследования (атомно-абсорбционный метод) проводились согласно стандарту ИСО 11047 и методики ФГУ «ФЦАО», на атомно - абсорбционном спектрометре «AAnalit-400» [7, 8 ].

Математическая обработка данных проводилась с помощью методов математической статистики: рассчитывались основные статистические показатели выборок. Расчеты проведены с применением пакета «Statistica».

 


 





Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: